Сравнение выхода 99Mo активационным методом на спектрах промышленных реакторов

1. Сравнение выхода 99Mo активационным методом на спектрах промышленных реакторов

Кафедра расчета и конструирования реакторов АЭС
Сравнение выхода 99Mo активационным методом
на спектрах промышленных реакторов
Выполнил: студент группы Р-С10
Косенко А. Н.
Руководитель: к.т.н.,
заведующий лабораторией НФМ
Левченко А. В.
www.iate.obninsk.ru

2. Зачем нужен 99Mo

Продукт распада 99Mo - изотоп 99mTc, имеющий
период полураспада примерно 6 часов - очень важен для
ядерной медицины. Изотоп вводится в организм с целью
ранней
диагностики
онкологических,
сердечнососудистых и ряда других заболеваний.
99Mo
→ 99mTc + β- (T1/2 = 66 час)
99mTc
99Tc
→ 99Tc (T1/2 = 6 час)
→ 99Ru (стабильный) + β- (T = 2,12·105 лет)
www.iate.obninsk.ru
2

3. Получение молибдена

1. Получение 99Mo как одного из осколков деления:
+ 1n → 99Mo + 136Sn + 1n
99Mo → 99mTc + β- (T1/2 = 66 час)
235U
99mTc
→ 99Tc (T1/2 = 6 час)
2. Получение 99Mo в результате облучения мишени из
98Mo:
www.iate.obninsk.ru
3

4. Актуальность темы

Активационный метод имеет преимущество по
сравнению с традиционным методам получения 99Mo,
данный метод не требует использование горячих
лабораторий, то есть имеет более чистое производство.
хотя метод не используется крупными поставщиками, так
как не позволяет получать коммерческие объёмы 99Mo.
МАГАТЭ проводит программу совместных исследований, предполагающую дальнейшее усовершенствование данного метода.
www.iate.obninsk.ru
4

5. Цели и задачи

Цель: провести сравнение накопления
99Mo
активационным методом на спектрах промышленных
реакторов
Задачи:
-ознакомиться с программным комплексом, основанным на
методе Монте-Карло;
-создание моделей и расчет сечения радиационного захвата
98Mo в спектрах промышленных реакторах;
- Провести анализ полученных результатов.
www.iate.obninsk.ru
2

6. Сечение радиационного захвата 98Mо для модели сборок реактора РБМК-1000

Модель из 8 ячеек реактора РБМК-1000
Получен результат сечения радиационного захвата 0,11 барн.
www.iate.obninsk.ru
6

7. Сечение радиационного захвата 98Mо для модели сборок реактора ВВЭР-1000

Модель 6 ТВС реактора ВВЭР-1000
В спектре реактора ВВЭР-1000 сечение радиационного захвата 1,53 барн.
www.iate.obninsk.ru
7

8. Сечение радиационного захвата 98Mо для модели сборок реактора БН-600

Модель 6 ТВС реактора БН-600
Для данной модели сечение радиационного захвата 98Mo в спектре реактора
БН-600 0,15 барн.
www.iate.obninsk.ru
8

9. Результаты

Реактор
РБМК-1000
ВВЭР-1000
БН-600
0,11
1,53
0,15
Сечение радиационного захвата
98Mo,
барн
Сечение радиационного захвата 98Mo
Наибольшее значение среднего сечения радиационного захвата 98Mo в спектре
реактора ВВЭР-1000 получилось 1,53 барн, тогда как для спектров реакторов
РБМК-1000 и БН-600 получены значения 0,11 и 0,15 барн соответственно
www.iate.obninsk.ru
9

10. Зависимость скорости реакции от энергии нейтронов

Скорость реакции, реакци в секунду
Зависимость скорости реакции от энергии
нейтронов
1,00E+00
1,00E-01
1,00E-02
1,00E-03
1,00E-04
1,00E-05
1,00E-06
1,00E-07
1,00E-08
1,00E-09
1,00E-10
1,00E-11
1,00E-12
1,00E-13
1,00E-02
ВВЭР-1000
РБМК-1000
БН-600
1,00E-01
1,00E+00
1,00E+01
1,00E+02
1,00E+03
1,00E+04
1,00E+05
1,00E+06
1,00E+07
Энергия, эВ
Реактор
Средняя
Скорость
реакции,
РБМК-1000
ВВЭР-1000
БН-600
0,49
1,72
1,77
реакции в секунду * E-06
Скорость реакции 98Mo
www.iate.obninsk.ru
10

11. Вывод по проделанной работе

-освоил программный
методе Монте-Карло;
комплекс,
основанный
-рассчитал сечения радиационного захвата
спектрах промышленных реакторах;
на
98Mo
в
-хотя наибольшее значение
сечения захвата
получилось в спектре реактора ВВЭР-1000, однако
при рассмотрении скорости реакции, получение 99Mo
активационным методом лучше всего производить в
спектре активной зоны реакторов на быстрых
нейтронах.
www.iate.obninsk.ru
11

12.

Спасибо за внимание
www.iate.obninsk.ru
12